Учебно-методический комплекс по курсу «Методика преподавания физики» для студентов 3 курса

Нанотехнологии и их применение.

Применение нанотехнологий в области коммуникации позволяет улучшать качество каналов связи и систем отображения информации. В практической медицине наночастицы используют в качестве лекарств, контейнеров для их доставки, медицинских нанороботов, искусственных геномов, регенерации тканей тела.

Особую роль наноматериалы играют в области энергетики, особенно на современном этапе, когда необходима разработка альтернативных источников энергии. Нанотехнологии в сфере энергетики направлены на совершенствование топливных конструкционных материалов, охраны природной среды при генерации энергии (создание тонких нанофильтров), развитие безопасной атомной энергетики, развитие мониторинга с помощью нанодатчиков.
Большое значение имеют наноструктуированные металлы, полимеры и керамика в строительстве и промышленности. В компьютерной технике сегодня разрабатываются наномикросхемы. Нановолокнистые материалы сегодня используют при создании различных типов стрелкового оружия, ракет и самолётов.
Современный человек в быту сталкивается с применением нанотехнологий. Например, современные образцы грязеотталкивающей одежды созданы за счет напыления на ткань особого слоя наночастиц полимера, который не позволяет грязи осесть на ткани. Сегодня создают лейкопластыри с напылением наночастиц серебра, обладающего антибактериальным эффектом. Значительное распространение получает сегодня особая краска для автомобилей – краска состоит из частиц-шариков, размером менее нанометра. При царапинах на машине эти частицы-шарики оседают в трещинах, заполняя их, за счет чего повреждения на поверхности автомобиля «затираются». Такая краска позволяет машине долгое время сохранять идеальную поверхность, предохраняя от ржавчины.
На современном этапе можно выделить ряд проблем развития нанотехнологий, в частности:

• 
  Сравнительно высокая стоимость наноматериалов, в сравнении с «обычными».
  
• 
  «Непредсказуемость» в отношении того потенциального вреда, который наноматериалы при промышленном использовании могут нанести окружающей среде.
  
• 
  Необходимость определения того круга наноматериалов, который следует переводит в масштаб промышленного производства – это наиболее часто используемые, наиболее востребованные материалы.
  
• 
  Выявление определенного круга направлений исследований в области нанотехнологий, которые являются приоритетными, требуют финансирования, разработки программ и поддержки государства.
  
• 
  Сложность работы с наноматериалами – исследования наноматериалов, их создание возможно при использовании специальных сканирующих микроскопов, которые позволяют зрительно увеличивать объекты в тысячи раз.
  

Решение перечисленных проблем лежит на стыке исследований множества наук – физики, химии, биологии, технических дисциплин и т.д.